"2020년엔 4나노"..삼성, 파운드리 미세공정 로드맵 '첫 공개'

조직 개편 후 첫 행사서 EUV 공정 도입 공식화 최초

기술 난이도상 가장 앞서 나가..점유율 만회 노려

[이데일리 이재운 기자] 삼성전자(005930)가 최근 조직개편을 통해 경쟁력 강화를 외친 ‘파운드리(반도체 위탁생산)’ 사업에서 신기술을 대거 공개했다. 차세대 기술의 실제 도입을 업계 최초로 밝히며 파운드리 분야 경쟁사를 따돌리고 공정 기술에서 앞서나가는 ‘초격차 전략’을 실현한다는 계획이다. 또 한편으로는 메모리반도체와 통신(모뎀)칩, 프로세서를 하나로 통합해 스마트폰의 디자인에도 새로운 변화가 예상된다.

24일(현지시간) 삼성전자는 미국 산타클라라 메리어트호텔에서 ‘삼성 파운드리 포럼(Samsung Foundry Forum) 2017’을 개최했다. 삼성전자는 미국을 시작으로 한국과 중국 등에서도 행사를 이어간다.

삼성전자는 우선 EUV(극자외선 노광장비)를 이용한 반도체 미세공정 기술 도입 일정을 업계에서 처음으로 밝혔다. 이 기술은 반도체 제조 시 반도체 원판인 웨이퍼에 빛을 쏘여 회로 패턴을 그리는 ‘노광’ 공정에서 기존 기술의 미세화 한계를 극복하는 차세대 기술로 주목받았다. 세계적으로 미국의 인텔, 대만의 TSMC와 삼성전자 등 선두 업체들만 EUV 도입에 대한 투자를 해왔는데, 삼성전자가 이들 중 가장 먼저 도입 시점을 내년으로 명확히 밝혔다. 다른 업체들은 2019년에나 도입이 가능할 전망이다. 삼성전자는 EUV를 이용한 7나노 공정(7LPP)을 내년에, 삼성전자의 독자 기술(스마트 스케일링 솔루션)을 적용한 6나노 공정(6LPP)과 5나노 공정(5LPP)은 2019년에 도입할 계획이다.

EUV 도입에 앞서서는 올해 안으로 기존 노광 기술로 8나노 공정 도입을 완료한다. 미세공정 분야 최대 경쟁사인 대만 TSMC와의 경쟁에서 앞서 나간다는 계획이다.

삼성전자는 또 2020년까지 4나노 공정(4LPP) 개발을 위해 현재 사용하는 핀펫(FinFET) 구조의 제조공정을 대체할 차세대 공정기술인 ‘원형 게이트(GAAFET)’ 방식의 기술을 독자적으로 개발, MBCFET(Multi Bridge Channel FET)이라는 자체 브랜드를 붙여 소개했다. 기존 기술이 3면만 접촉하는 형태로 크기를 줄이는 기술 개발 추세에서 한계에 부딪히자 나온 새로운 방식으로, 둥근 원형이기 때문에 접촉하는 면이 더 넓어져 제품의 크기를 더욱 줄일 수 있다. 이 역시 실제 도입 계획을 밝힌 건 삼성전자가 처음이다.

이처럼 미세공정 개발에 열을 올리는 이유는 회로간 선폭이 줄어들수록 전력 소모량이 줄어들고, 동시에 실행속도가 빨라지기 때문이다. 거기에 차세대 공정을 이용하면 반도체의 크기도 줄일 수 있어 스마트폰 등 완제품의 디자인에도 새로운 변화를 줄 수 있다.

차세대 메모리반도체인 M램(MRAM)과 무선통신칩(RF)을 통합한 제품을 양산할 수 있는 기술(18나노 FD-SOI)도 소개했다. M램은 현재 사용하는 낸드플래시보다 이론상 1000배 빠른 속도를 낼 수 있는 제품이며, 여기에 무선통신칩은 물론 향후 모바일 프로세서(AP)까지 하나로 합칠 수 있다는 점에서 주목된다. 삼성전자 관계자는 “새로운 형태의 디자인이 가능해진다”고 설명했다.

삼성전자는 지난 12일 발표한 조직 개편을 통해 파운드리사업을 별도 사업부로 격상시켜 분리했다. 정은승 부사장이 사업부장을 맡아 새로운 도약을 준비한다는 계획이다. 현재 파운드리 시장은 TSMC가 50.6%(IHS마킷 기준)로 1위를 차지하고 있으며, 삼성전자는 7.9% 점유율로 4위에 올라있다. 세계 파운드리 시장규모는 지난해 569억달러에서 2020년 766억달러로 성장할 전망이다.

윤종식 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 “모든 기기가 연결되는 ‘초 연결 시대’에서 반도체의 역할도 커지고 있다”며 “삼성전자는 광범위한 첨단 공정 로드맵을 보유하고 있는 파운드리 파트너로서 고객들과 적극적인 협력관계 구축을 통해 최적의 맞춤형 솔루션을 제공할 것”이라고 밝혔다.

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